(57)【要約】【課題】燃料ガスが、多孔体層などのガス拡散層の端面から漏れることを抑制する。【解決手段】電解質膜と電極触媒層が積層されたＭＥＡ２０は、アノードに、第一ガス拡散層２２、第二ガス拡散層１０、セパレータ４０を備える。第二ガス拡散層１０は、端面に第一シール層１２を備える。第二ガス拡散層１０と第一ガス拡散層２２との界面には、第二ガス拡散層１０の端面からＬの距離に渡って、第二シール層１３が延在する。セパレータ４０は、第二ガス拡散層１０に燃料ガスを供給するガス供給口１６を、第二ガス拡散層１０の端面から距離Ｌ０の位置に備える。【選択図】図２
2007323851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質層と、
前記電解質層に積層される電極触媒層と、
前記電極触媒層に積層される第一ガス拡散層と、
前記第一ガス拡散層に積層される第二ガス拡散層と、
前記第二ガス拡散層の端面をシールする第一シール層と、
前記第二ガス拡散層と前記第一ガス拡散層の界面に備えられ、前記第一シール層が備えられる前記第二ガス拡散層の端面から前記界面の中央側へ延在する第二シール層と、
前記第二ガス拡散層に接続され、前記第一シール層よりも該第二ガス拡散層の中央側に位置するガス流通口を有するセパレータと、
を有する燃料電池。
【請求項２】
前記第二シール層は、前記第一シール層が備えられる前記第二ガス拡散層の端面から前記界面の前記ガス流通口に対応する位置まで延在することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記第二シール層が導電性を有することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記第一ガス拡散層は、前記第二ガス拡散層に比して細孔径と空孔率が小さく、
前記第一ガス拡散層にシール材を含浸することにより前記第二シール層が形成されることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記第二ガス拡散層を囲うように、その端面に沿って取り付けられるシール枠を有し、
前記ガス流通口は、該端面に沿って配列され該第二ガス拡散層にガスを供給する複数のガス供給口を含み、
前記第二シール層は、該複数のガス供給口の配列の中央よりも該配列の端で長く、該端面から延在することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記第二ガス拡散層を囲うように、その端面に沿って取り付けられるシール枠を有し、
前記ガス流通口は、該端面に沿って配列され該第二ガス拡散層からガスが流出する複数のガス排出口を含み、
前記第二シール層は、該複数のガス排出口の配列の中央よりも該配列の端で長く、該端面から延在することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記第二ガス拡散層を囲うように、その端面に沿って取り付けられるシール枠を有し、
前記ガス流通口は、該第二ガス拡散層にガスを供給するガス供給口と、該第二ガス拡散層からガスを排出するガス排出口とを含み、
該第二ガス拡散層の端面は、該ガス供給口側に位置する第一の端面と、該ガス排出口側に位置する第二の端面と、該第一の端面と該第二の端面とを結ぶ第三の端面とを含み、
該第一の端面と該第二の端面に前記第一シール層が備えられ、該第三の端面に第三シール層を有し、
該第二ガス拡散層と前記第一ガス拡散層との界面に備えられ該第三の端面から該界面の中央側へ延在する第四シール層を有し、該第四シール層は、該ガス排出口側よりも該ガス供給口側において長く、該第三の端面から延在することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池に係り、より具体的には燃料電池の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特開平１０−１２１２８４号公報に開示されているように、多孔体により形成されたガス拡散層（以下、多孔体層と称す）を備える燃料電池が知られている。上記従来の燃料電池によれば、電解質膜に電極触媒層、多孔体層が順次積み重ねられた構造に、多孔体層に連通するガス供給口およびガス排出口を有するセパレータが取り付けられる。積層構造の端面側には、供給された燃料ガスが漏れないように、シール部材などによりシーリングが施される。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２１２８４号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３２１０号公報
【特許文献３】特開２００５−３０５２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の燃料電池において、多孔体層の寸法公差などに起因して、シール部材と多孔体層の端面との間に隙間が生じる場合がある。この場合、ガス供給口から多孔体層へと供給された燃料ガスのうち、多くのガスは多孔体層をガス排出口側へと流れるものの、一部のガスは多孔体層の端面から隙間へと漏れたのち隙間を通ってガス排出口側へ流れる。
【０００５】
このとき、多孔体層を流れるガスは、流通の過程において電極触媒層に到達して発電に寄与する。そして、ガス排出口からは、発電に使用されなかった分の燃料ガスが流出する。一方、隙間を流れる燃料ガスは、ガス排出口側に至った後、多孔体層に再度侵入してそのままガス排出口から流出する。このため、隙間を流れる燃料ガスは、発電に殆ど寄与しない。隙間を流れる燃料ガスの量が多いと、供給した燃料ガスのうち発電に寄与しないガスの量が多くなり、好ましくない。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、燃料ガスが、多孔体層などのガス拡散層の端面から漏れることを抑制することができる燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料電池であって、
電解質層と、
前記電解質層に積層される電極触媒層と、
前記電極触媒層に積層される第一ガス拡散層と、
前記第一ガス拡散層に積層される第二ガス拡散層と、
前記第二ガス拡散層の端面をシールする第一シール層と、
前記第二ガス拡散層と前記第一ガス拡散層の界面に備えられ、前記第一シール層が備えられる前記第二ガス拡散層の端面から前記界面の中央側へ延在する第二シール層と、
前記第二ガス拡散層に接続され、前記第一シール層よりも該第二ガス拡散層の中央側に位置するガス流通口を有するセパレータと、
を有する。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記第二シール層は、前記第一シール層が備えられる前記第二ガス拡散層の端面から前記界面の前記ガス流通口に対応する位置まで延在することを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記第二シール層が導電性を有することを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、
前記第一ガス拡散層は、前記第二ガス拡散層に比して細孔径と空孔率が小さく、
前記第一ガス拡散層にシール材を含浸することにより前記第二シール層が形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれかにおいて、
前記第二ガス拡散層を囲うように、その端面に沿って取り付けられるシール枠を有し、
前記ガス流通口は、該端面に沿って配列され該第二ガス拡散層にガスを供給する複数のガス供給口を含み、
前記第二シール層は、該複数のガス供給口の配列の中央よりも該配列の端で長く、該端面から延在することを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれかにおいて、
前記第二ガス拡散層を囲うように、その端面に沿って取り付けられるシール枠を有し、
前記ガス流通口は、該端面に沿って配列され該第二ガス拡散層からガスが流出する複数のガス排出口を含み、
前記第二シール層は、該複数のガス排出口の配列の中央よりも該配列の端で長く、該端面から延在することを特徴とする。
【００１３】
また、第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれかにおいて、
前記第二ガス拡散層を囲うように、その端面に沿って取り付けられるシール枠を有し、
前記ガス流通口は、該第二ガス拡散層にガスを供給するガス供給口と、該第二ガス拡散層からガスを排出するガス排出口とを含み、
該第二ガス拡散層の端面は、該ガス供給口側に位置する第一の端面と、該ガス排出口側に位置する第二の端面と、該第一の端面と該第二の端面とを結ぶ第三の端面とを含み、
該第一の端面と該第二の端面に前記第一シール層が備えられ、該第三の端面に第三シール層を有し、
該第二ガス拡散層と前記第一ガス拡散層との界面に備えられ該第三の端面から該界面の中央側へ延在する第四シール層を有し、該第四シール層は、該ガス排出口側よりも該ガス供給口側において長く、該第三の端面から延在することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、第二ガス拡散層の端面からガスが漏れることを抑制することができる。その結果、燃料電池に供給されたガスを効率よく利用することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、第二シール層が第二ガス拡散層の端面からガス流通口に対応する位置まで設けられているため、ガスが第一ガス拡散層を平面方向に流通する距離を、十分に長くすることができる。結果、第二ガス拡散層に供給されたガスが端面側へと流れることを効果的に抑制できる。よって、第二ガス拡散層からガスが漏れることをさらに抑制することができ、ガスをさらに効率よく利用することができる。
【００１６】
第３の発明によれば、第二シール層を介して、第一ガス拡散層から第二ガス拡散層へと電流が流れうる。よって、第二シール層により大きな電気抵抗が生じることを避けつつ、第二ガス拡散層からガスが漏れることを抑制することができる。
【００１７】
第４の発明によれば、第二ガス拡散層に比して細孔径と空孔率が小さい第一ガス拡散層に第二シール層を形成する。細孔径と空孔率が小さいほど、含浸処理によって層を形成することが容易となる。従って、シール材の含浸によって第二シール層を形成することが容易となる。
【００１８】
第５の発明によれば、ガスが漏れるのを防止するためのシール枠が備えられる。そして、ガス供給口側においてシール枠と第二ガス拡散層の端面との間に隙間が生じた場合に、第二シール層が第二ガス拡散層の端面から延在する長さが、ガスが隙間へ漏れやすい位置で大きく、漏れにくい位置で小さくなるように、第二シール層が形成される。これにより、第二ガス拡散層１０内部の燃料ガスの分布を概ね均一に保つことができ、燃料電池内の発電分布に偏りが生じるのを避けることができる。
【００１９】
第６の発明によれば、ガスが漏れるのを防止するためのシール枠が備えられる。そして、ガス排出口側においてシール枠と第二ガス拡散層の端面との間に隙間が生じた場合に、第二シール層が第二ガス拡散層の端面から延在する長さが、ガスが隙間から第二ガス拡散層へと流れ込み易い位置で大きく、流れ込みにくい位置で小さくなるように、第二シール層が形成される。
【００２０】
これにより、ガス排出口側で、ガスが隙間から第二ガス拡散層へと流れ込む量が場所によって不均一となるのを抑制することができる。従って、第二ガス拡散層１０内部の燃料ガスの分布を概ね均一に保つことができ、燃料電池内の発電分布に偏りが生じるのを避けることができる。
【００２１】
第７の発明によれば、ガスが漏れるのを防止するためのシール枠が備えられる。そして、ガス供給口側の第一の端面とガス排出口側の第二の端面とを結ぶ第三の端面と、このシール枠との間に隙間が生じた場合に、隙間にガスが漏れることを抑制することができる。
【００２２】
そして、第四シール層が第二ガス拡散層の端面から延在する長さが、ガスが隙間へ漏れやすい位置で大きく、漏れにくい位置で小さくなるように形成される。これにより、第二ガス拡散層１０内部の燃料ガスの分布を概ね均一に保つことができ、燃料電池内の発電分布に偏りが生じるのを避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施の形態１.
［実施の形態１の燃料電池の構成］
図１は、実施の形態１の燃料電池の構造を説明するための図であり、実施の形態１の燃料電池の断面をアノード側から見た図である。実施の形態１の燃料電池は、内部に第二ガス拡散層１０を備える。第二ガス拡散層１０は、例えば発泡金属やエクスパンドメタル等からなる多孔体であり、その内部において燃料ガスを流通させることができる。
【００２４】
第二ガス拡散層１０の紙面上方側には、複数のガス供給口１６が位置している。ガス供給口１６は、第二ガス拡散層１０に対して紙面表面側に重なるように取り付けられるセパレータ（図１では図示せず）に形成されている。このガス供給口１６を通じて、第二ガス拡散層１０に燃料ガスが供給される。
【００２５】
第二ガス拡散層１０の紙面下方側には、複数のガス排出口１８が位置している。ガス排出口１８も、ガス供給口１６と同様に、第二ガス拡散層１０に取り付けられるセパレータ（図１では図示せず）に形成されている。第二ガス拡散層１０を紙面上方から下方へと流通してきた燃料ガスは、このガス排出口１８から燃料電池の外部へと流出する。
【００２６】
第二ガス拡散層１０の周囲には、その端面に沿って、シール枠１４が備えられる。シール枠１４は、第二ガス拡散層１０を流通するガスが、燃料電池の外部に漏れることを防止する。シール枠１４と第二ガス拡散層１０の端面との間には、寸法公差に起因して隙間４４が生じる。
【００２７】
第二ガス拡散層１０のガス供給口１６側には、第一シール層１２および第二シール層１３が備えられる。第一シール層１２、第二ガス拡散層１０の端面に沿って設けられる。また第二シール層１３は、第一シール層１２と同じく第二ガス拡散層１０の端面に沿って、かつ第二ガス拡散層１０の端部から均一にＬの幅を有するように設けられる。
【００２８】
第二シール層１３は、第二ガス拡散層１０における紙面の裏面側の位置に備えられる。従って、本来、第二シール層１３は紙面の表側からは目視できないが、図１では便宜的に第二ガス拡散層１０を透視することにより、第二シール層１３の位置を図示している。第一シール層１２および第二シール層１３の詳細については、以下、図２の説明の中で述べることとする。
【００２９】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、実施の形態１の燃料電池の内部の積層構造を示す図である。図２では、図１では図示されていないセパレータを含めて、燃料電池を図示している。実施の形態１の燃料電池は、その積層構造の中央に、ＭＥＡ（膜電極接合体）２０を備える。ＭＥＡ２０は、カソード電極触媒層、電解質膜、アノード電極触媒層が順次積層された構造である。
【００３０】
ＭＥＡ２０において、紙面右方側にアノード電極触媒層、紙面左方側にカソード電極触媒層が位置している。よって、図２においては、ＭＥＡ２０を境に、紙面右方がアノード側、紙面左方がカソード側となる。ＭＥＡ２０のアノード電極触媒層には、第一ガス拡散層２２が積層される。第一ガス拡散層２２には、図１で述べた第二ガス拡散層１０が積層される。
【００３１】
第一ガス拡散層２２は、主として、層の厚さ方向、すなわちＭＥＡ２０側にガスを流通させることができる。これに対し、第二ガス拡散層１０は、第一ガス拡散層２２に比して細孔径と空孔率が大きく、層の厚さ方向と共に、層の平面方向に対してもガスを流通させることができる。このような積層構造にあっては、第二ガス拡散層１０がその平面方向に燃料ガスを搬送するとともに、その燃料ガスを第一ガス拡散層２２へと供給する。そして、第一ガス拡散層２２が、第二ガス拡散層１０から受け取った燃料ガスをＭＥＡ２０へと供給する。
【００３２】
第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０の界面には、第二ガス拡散層１０の端面からＬの距離に渡って、第二シール層１３が備えられる。また、第二ガス拡散層１０の端面には、第一シール層１２が備えられる。第一シール層１２および第二シール層１３は実質的に通気性を有さない構造であり、これらのシール層が備えられた位置では燃料ガスの流れが塞き止められる。
【００３３】
これらのシール層は、所定の粘度を有するシール材を、第二ガス拡散層１０に対して含浸させることにより形成される。具体的には、実施の形態１では、シール材として金属ペースト材料を用いる。このため、第二シール層１３は導電性を有し、第二シール層１３を介して第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０との間に電流が流れる。
【００３４】
第二ガス拡散層１０には、図１では図示していなかったセパレータ４０が取り付けられる。セパレータ４０は、第二ガス拡散層１０に燃料ガスを供給するためのガス供給口１６を有している。ガス供給口１６は、第二ガス拡散層１０の端面からＬ０の距離に位置する。実施の形態１の燃料電池では、図２に示すように、第二シール層１３の幅Ｌとガス供給口１６の端面からの距離Ｌ０が、Ｌ＞Ｌ０となっている。
【００３５】
カソード側においても、ＭＥＡ２０のカソード電極触媒層に第一ガス拡散層２４が積層される。そして、アノード側と同様に、第一ガス拡散層２４に第二ガス拡散層３０が積層され、シール層３３とシール層３２が備えられる。そして、ガス供給口３６を有するセパレータ４２が、第二ガス拡散層３０に取り付けられる。
【００３６】
ＭＥＡ２０、第一ガス拡散層２２、第一ガス拡散層２４には、シール枠１４が取り付けられている。シール枠１４は、セパレータ４０およびセパレータ４２と一体となって、燃料ガスが燃料電池の外部に漏れることを防止する。シール枠１４と、第二ガス拡散層１０の間には、前述したように、寸法公差に起因した隙間４４が生じる。同様に、シール枠１４と、第二ガス拡散層３０との間に、隙間４６が生じる。
【００３７】
実施の形態１の燃料電池においては、第一ガス拡散層、第二ガス拡散層、シール層、セパレータの構造は、アノードとカソードとで同一若しくは類似の構造とする。従って、以下の説明においては、主にアノード側について述べ、必要な場合を除きカソード側の説明は省略するものとする。また、上述した、ＭＥＡ、第一ガス拡散層、第二ガス拡散層、セパレータ、シール枠に関しては、多くの従来技術が開示されているため、その材質および寸法等に関しては説明を省略する。
【００３８】
また、図２においては、図１の燃料電池の紙面上方側（ガス供給口１６側）の構造のみを拡大して図示している。これに対し、図１の紙面下方側（ガス排出口１８側）の構造は、図２の構造を紙面の上下で線対称にし、第一シール層１２および第二シール層１３を除いたものとする。
【００３９】
［実施の形態１の燃料電池の動作］
上記説明した、実施の形態１の燃料電池の発電時の動作について、図１乃至図２を用いて説明する。尚、燃料電池に供給する燃料ガスの供給機構や、酸化ガスの供給機構などに関しては、多くの文献が開示されているため説明を省略する。
【００４０】
図２のアノード側における矢印は、実施の形態１の燃料電池に供給された燃料ガスが流れる様子を示している。燃料電池の発電時には、図２におけるガス供給口１６へ、外部のマニホールド（図示せず）などを通って流れてきた燃料ガスが流入する。ガス供給口１６へ流入した燃料ガスは、第二ガス拡散層１０へ流入する。
【００４１】
前述したように、第二ガス拡散層１０は、その端面に第一シール層１２を、第一ガス拡散層２２との界面に第二シール層１３を備えている。第二ガス拡散層１０に流入した燃料ガスは、第一シール層１２と第二シール層１３とにより流通方向を制限され（具体的には、紙面上方への流れを塞き止められ）、第二ガス拡散層１０の中央側に向かって（紙面下方側に向かって）流れるようになる。
【００４２】
紙面下方へ流れる燃料ガスが第二シール層１３の形成領域を通過すると、この燃料ガスは、第二ガス拡散層１０内を引き続き紙面下方へと向かって流れるものと、第一ガス拡散層２２へと流入するものとに分岐する。引き続き紙面下方に向かって流れる燃料ガスについても、第二ガス拡散層１０内を流通する過程において、順次、第一ガス拡散層２２へ流入する。流通の過程において第一ガス拡散層２２へ流入しなかったガスは、紙面下方側のガス排出口１８（図１参照）へ到達する。そして、この燃料ガスは、ガス排出口１８から燃料電池の外部へと流出する。
【００４３】
第一ガス拡散層２２へと流入した燃料ガスは、更に、第一ガス拡散層２２を厚さ方向に進むものと、平面方向（図２においては、紙面の上下方向および紙面を貫通する方向）に進むものとに分かれる。厚さ方向に進む燃料ガスは、ＭＥＡ２０へと至る。
【００４４】
平面方向に流通する燃料ガスの一部は、第二シール層１３の側へ潜り込み第一ガス拡散層２２を紙面上方へと流れようとする。しかしながら、前述したとおり、第一ガス拡散層２２は、主として、その厚さ方向にガスを流通させる構造を有する。従って、紙面上方へと流れようとする燃料ガスは、第一ガス拡散層２２を流れる過程で、層の厚さ方向側へと流通方向を変更する。
【００４５】
また、実施の形態１では、第二シール層１３がＬの幅を有するように形成され、燃料ガスが隙間４４側へ至るまでに、平面方向の流通距離が十分に確保されるようにしている。従って、第一ガス拡散層２２を流れるガスの流通方向が、層の厚さ方向側へと、確実に変更される。その結果、第二シール層１３の側へ潜り込んだ燃料ガスのほぼ全てが、第一ガス拡散層２２の厚さ方向へと流れ、ＭＥＡ２０へと至ることとなる。
【００４６】
以上のように燃料ガスが流れることにより、第二ガス拡散層１０の端面側へ燃料ガスが漏れることが防止される。従って、隙間４４へ燃料ガスが漏れることを防止することができる。
【００４７】
上述したアノード側の燃料ガスの流れと同様に、カソード側では酸化ガスが流れる。図２のカソード側における矢印は、実施の形態１の燃料電池に供給された酸化ガスが流れる様子を示している。ガス供給口３６へ、外部のマニホールド（図示せず）などを通って流れてきた酸化ガスが流入し、第二ガス拡散層３０を流通する。第一シール層３２と第二シール層３３とによって、アノード側の燃料ガスと同様に、酸化ガスの流れが制限される。
【００４８】
第二ガス拡散層３０を流れる酸化ガスは、紙面下方に流れるものと、第一ガス拡散層２４に流れ込むものとに分岐する。紙面下方に向かって流れる酸化ガスについても、第二ガス拡散層３０内を流通する過程において、順次、第一ガス拡散層２４へ流入する。そして、第一ガス拡散層２４へ流入することなく、紙面下方側のガス排出口（図示せず）へ到達した酸化ガスは、このガス排出口から燃料電池の外部へと流出する。
【００４９】
第一ガス拡散層２４へと流入した酸化ガスは、アノード側における燃料ガスの流れと同様に、厚さ方向と平面方向とにそれぞれ分岐する。厚さ方向に流れる酸化ガスは、カソード側からＭＥＡ２０へと至る。また、平面方向に流れる酸化ガスについても、アノード側と同様に、最終的に厚さ方向へと流れ、ＭＥＡ２０へ至る。その結果、第二ガス拡散層３０に供給された酸化ガスが端面から漏れることを防止し、隙間４６へ酸化ガスが漏れることを防止することができる。
【００５０】
このように、ＭＥＡ２０に対して、アノード側から燃料ガスが、カソード側から酸化ガスが、それぞれ供給される。供給されたガスに含まれる水素と酸素とが、ＭＥＡ２０において反応し、発電が行われる。
【００５１】
発生した電力は、アノード側の積層構造、カソード側の積層構造をそれぞれ経由して取り出される。具体的には、ＭＥＡ２０のアノード電極触媒層、第一ガス拡散層２２、第二ガス拡散層１０、セパレータ４０の積層構造を電流が流れる。同様に、カソード側においても、ＭＥＡ２０のカソード電極触媒層からセパレータ４２へ電流が流れる。
【００５２】
なお、前述したとおり、第二シール層１３および第二シール層３３は導電性材料により形成されている。そのため、第二シール層が備えられる位置においても、第一ガス拡散層と第二ガス拡散層の電流の流れが妨げられることがない。
【００５３】
以上説明したように、実施の形態１の燃料電池によれば、第二ガス拡散層の端面から燃料ガスや酸化ガスが漏れることを抑制することができる。また、実施の形態１によれば、燃料ガスが、第二シール層１３の下部に位置する第一ガス拡散層２２を通ってＭＥＡ２０へと到達する。よって、第二シール層１３の下部の領域においても発電を行うことができる。
【００５４】
［実施の形態１に対する比較例］
次に、比較例を用いて、実施の形態１のガス漏れ防止の効果について詳しく説明する。  図３乃至図５は、実施の形態１の燃料電池に対する比較例を示す図である。これらの比較例において、実施の形態１と異なるのは、第一シール層および第二シール層の構造のみである。そして、実施の形態１と同じ符号を付したものは、実施の形態１と同一の構造を有している。
【００５５】
（比較例１）
図３に示した燃料電池（以下、比較例１と称す）は、第一シール層および第二シール層を備えない場合の実施の形態１の構造である。比較例１の構造では、ガス供給口１６から供給された燃料ガスが、図３中のアノード側の矢印のように流通する。すなわち、第二シール層１３が備えられないため、第二ガス拡散層１０の端面から隙間４４へと燃料ガスが漏れ出す。カソード側でも同様に、第二ガス拡散層３０から隙間４６へ、燃料ガスが漏れ出すこととなる。
【００５６】
図４は、図３に示した比較例１の断面図であって、比較例１をアノード側から見た図である。即ち、図１における実施の形態１の燃料電池の断面図と対応する。前述したように、比較例１には第一シール層および第二シール層が備えられていない。
【００５７】
図４に示した矢印は、比較例１における燃料ガスの流れを表している。隙間４４が第二ガス拡散層１０の外周に概ね均等に生じているため、燃料ガスの流れは、第二ガス拡散層１０の中央で左右対称となるように分布している。矢印の通り、ガス供給口１６から供給された燃料ガスは、第二ガス拡散層１０の端面から隙間４４へと流入し、隙間４４を流れる。隙間４４内では、ガス供給口１６側からガス排出口１８側へ向かう方向に、燃料ガスが流れる。
【００５８】
隙間４４を流れる燃料ガスは、図４の紙面下方側に至った後、再び、第二ガス拡散層１０に流入する。そして、ガス排出口１８を通って、燃料電池の外部へと流出する。そのため、隙間４４を流れる燃料ガスは、燃料電池内部での発電反応に寄与しない。このような場合、供給した燃料ガスのうち発電に寄与しないガスが生じ、供給した燃料ガスを効率よく利用することができない。
【００５９】
（比較例２）
これに対し、図５は、比較例１における隙間４４のガス流れを防止するために、第一シール層１２を設けた燃料電池（以下、比較例２と称す）である。比較例２では、第二ガス拡散層１０と第二ガス拡散層３０とに、それぞれ第一シール層１２、第一シール層３２を設けている。
【００６０】
図５の矢印に示すように、比較例２の構造においては、燃料ガスが第二ガス拡散層の端面で塞き止められる。従って、比較例１と比べて、隙間４４へ燃料ガスが漏れることが抑制される。カソード側においても同様に、隙間４６へ酸化ガスが漏れるのが抑制される。
【００６１】
しかし、第一シール層１２によって第二ガス拡散層１０の端面のみをシールしただけでは、第一ガス拡散層２２内を平面方向へ移動する距離が短い。そのため、燃料ガスが、第一ガス拡散層２２に一旦潜った後、僅かな距離を平面方向に移動した後、直ちに隙間４４へと流出する。
【００６２】
従って、比較例２では、図５において第一シール層１２近傍に示した矢印のように、燃料ガスが第一シール層１２を迂回して隙間４４へと到達するようなガス流れが生じてしまう。このように、第一シール層１２を設けて第二ガス拡散層１０の端面のみをシールする構造では、十分に燃料ガスの漏れを抑制することが難しい。
【００６３】
また、第一シール層１２を厚くすることによって、燃料ガスの移動距離を増やす方法も考えられる。前述したように、第一ガス拡散層２２は、層の平面方向へガスを流通させる機能を主として有するものではない。よって、第一ガス拡散層２２内における移動距離を長くすることにより、第一シール層１２を迂回するガス流れを抑制することができる。しかし、このような効果を得るために、第一シール層１２を適切な厚さに形成する必要が生じる。そのような場合、例えば製造工程が煩雑になり、製造が困難になる恐れがある。
【００６４】
［実施の形態１の効果］
これに対し、実施の形態１の燃料電池は、第二ガス拡散層１０の端面に第一シール層１２を、第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０の界面に第二シール層１３を具備している。これにより、比較例１で述べた端面からのガス漏れと、比較例２で述べた第一シール層を迂回して生じるガス漏れの両方を抑制することができる。従って、燃料ガスが隙間４４へと到達することを効果的に防ぐことが可能となり、燃料ガスを効率よく利用することができる。
【００６５】
また、実施の形態１によれば、燃料ガスが第二シール層１３の下部に位置する第一ガス拡散層２２を通ってＭＥＡ２０へと到達するため、第二シール層１３の下部の領域においても発電を行うことができる。このため、ガス漏れを抑制しつつ、ＭＥＡ２０の発電に寄与する面積（反応有効面積）をできるだけ確保でき、効率よく発電を行うことができる。
【００６６】
また、第二シール層１３の幅Ｌは、シール材の塗布面積を調節することにより、容易に調整可能である。従って、第一シール層１２の厚さを調整する場合に比して、容易な製法で、ガス漏れの防止を行うことができる。
【００６７】
また、実施の形態１の燃料電池は、第二シール層１３の幅Ｌとガス供給口１６の端面からの距離Ｌ０が、Ｌ＞Ｌ０となるような構造を有している。このようにすることで、燃料ガスが第一ガス拡散層２２を平面方向に流通する距離を、十分に長くすることができる。従って、第二ガス拡散層から燃料ガスが漏れることをさらに抑制することができ、燃料ガスをさらに効率よく利用することができる。
【００６８】
更に、実施の形態１の構造によれば、第二シール層１３を導電性材料によって形成する。このため、第二シール層１３は導電性を有し、第二シール層１３を介して第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０との間に電流が流れる。よって、第二シール層１３により大きな電気抵抗が生じることを避けつつ、供給されたガスが第二ガス拡散層から漏れることを抑制することができる。
【００６９】
なお、実施の形態１では、アノードとカソードを実質的に同一の構造としているため、上記に述べた効果は、カソード側においても当然に得られる。
【００７０】
なお、上述した実施の形態１においては、ＭＥＡ２０が有する電解質膜が、前記第１の発明における「電解質層」に、ＭＥＡ２０が有するアノード電極触媒層およびカソード電極触媒層が、「電極触媒層」にそれぞれ相当する。また、第一ガス拡散層２２および第一ガス拡散層２４が、前記第１の発明における「第一ガス拡散層」に相当する。また、第二ガス拡散層１０および第二ガス拡散層３０が、前記第１の発明における「第二ガス拡散層」に相当する。
【００７１】
また、第一シール層１２および第一シール層３２が、前記第１の発明における「第一シール層」に相当する。また、第二シール層１３および第二シール層３３が、前記第１の発明における「第二シール層」に相当する。また、セパレータ４０およびセパレータ４２が、前記第１の発明における「セパレータ」に相当する。また、ガス供給口１６およびガス供給口３６が、前記第１の発明における「ガス流通口」に相当する。
【００７２】
［実施の形態１の変形例］
次に、実施の形態１の変形例について説明する。なお、下記に述べる変形例は、カソード構造に対しても同じく適用することができる。
【００７３】
（第１変形例）
実施の形態１の燃料電池では、第一シール層１２および第二シール層１３を、金属ペースト材料を用いて形成した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば入手容易性などの種々の理由により、第一シール層１２および第二シール層１３を、非導電性の材料、例えばフッ素樹脂やシリコン樹脂などのシール材を用いて形成することとしてもよい。
【００７４】
この時、充填位置の第二ガス拡散層１０の表面を露出させるようにすることで、第二シール層１３を形成しつつ、第二ガス拡散層１０の表面を露出させることができる。これにより、第二ガス拡散層１０と第一ガス拡散層２２とが直接接触し、第二シール層１３の位置において電流が流れうる。従って、実施の形態１と同様に、電流の流れが妨げられることなく、第二ガス拡散層１０からガスが漏れるのを抑制することができる。
【００７５】
（第２変形例）
実施の形態１および第１変形例では、第二シール層１３が備えられる位置において、第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０との間に電流が流れうる構造としている。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、第二シール層１３によって第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０との界面の一部に電流が流れなくとも、その影響が十分に小さい場合がある。
【００７６】
この場合には、第二ガス拡散層１０の表面を露出させずに、第二ガス拡散層１０と第一ガス拡散層２２とを接合することができる。これにより、実施の形態１に比してシール材の材料選択の幅を広げることができるとともに、第１変形例に比して容易に第二シール層１３を形成することが可能となる。
【００７７】
（第３変形例）
実施の形態１の燃料電池においては、ガス供給口１６側においてのみ、第一シール層１２と第二シール層１３を備えている。しかし、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、ガス排出口１８側や、ガス供給口１６からガス排出口１８に向かう方向に平行な第二ガス拡散層１０の端面（図１における、第二ガス拡散層１０の左右の端面）の側にも、それらのシール層を設けることができる。
【００７８】
このような場合にも、それぞれの位置において、第二ガス拡散層１０の端面側へのガス漏れ抑制効果が得られる。よって、燃料ガスの漏れを抑制することができ、燃料ガスを効率よく利用することができる。なお、ガス排出口１８側にシール層を設ける場合には、ガス排出口１８が、前記第１の発明における「ガス流通口」に相当する。
【００７９】
（その他の変形例）
なお、実施の形態１では、シール材の含浸によって第二シール層１３を形成しているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、非通気性の材料により形成されたシート状の物質を、種々の方法を用いて上記説明した位置に挿入することにより、同様の構成とし、同様の効果を得ることができる。
【００８０】
また、実施の形態１では、導電性のシール材として金属ペーストを用いたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、金属微粒子を混入させて導電性を付した樹脂材料などを用いてもよい。
【００８１】
実施の形態２．
［実施の形態２の燃料電池の構成］
図６は、実施の形態２の燃料電池の構造を説明するための図である。図６は、実施の形態１における図２と対応している。実施の形態２は、実施の形態１と概ね同一の構造を有しており、第二シール層に関する構造のみが相違する。図６中で、実施の形態１と同一の符号を付したものは、実施の形態１で説明したものと同一の構造とする。
【００８２】
実施の形態２の燃料電池のアノード側（ＭＥＡ２０を境界に紙面右方側）には、第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０との間に、第二シール層１０３が位置している。この第二シール層１０３は、実施の形態１における第二シール層１３と同様に、非通気性の層である。
【００８３】
第二シール層１０３は、金属ペースト材料を第一ガス拡散層２２の表面に含浸させることにより形成される。そして、第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０とを接合する際に、第一シール層１２と第二シール層１０３との位置を対応させる。
【００８４】
このような構造においては、実施の形態１と同様に、第一シール層１２および第二シール層１０３により、隙間４４へのガス漏れが防止される。また、第二シール層１０３が導電性材料からなるため、実施の形態１と同様に、電流の流れが阻害されることがない。カソード側に関しても、同様に、第二シール層１３３が備えられおり、実施の形態１における第二シール層３３と同様の効果を奏する。
【００８５】
［実施の形態２の燃料電池の特徴］
実施の形態２においては、第二シール層１０３を第一ガス拡散層２２上に形成する。前述したように、第一ガス拡散層２２は、第二ガス拡散層１０３に比して、細孔径および空孔率が小さく、密な構造となっている。
【００８６】
金属ペーストなどの粘性材料を多孔体に含浸させる場合、多孔体の細孔径および空孔率が小さいほど、その粘性材料を層状に形成することが容易となる。従って、実施の形態１に比して、第二シール層を形成することが容易となる。また、多孔体の細孔径および空孔率が小さいほど、シール材を浅く含浸させて層を形成することができるため、第二シール層を薄く形成することができる。
【００８７】
［実施の形態２の変形例］
次に、実施の形態２の変形例について説明する。なお、下記に述べる変形例は、カソード構造に対しても同じく適用することができる。
【００８８】
（第１変形例）
実施の形態２の燃料電池では、第二シール層１０３を、金属ペースト材料を用いて形成した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、非導電性の樹脂材料、例えばフッ素樹脂やシリコン樹脂などのシール材を用いて形成することとしてもよい。また、実施の形態１における変形例で述べたように、必要に応じ、第一ガス拡散層２２と第二ガス拡散層１０とが接合するように、第二シール層１０３を形成してもよい。
【００８９】
（第２変形例）
実施の形態２の燃料電池では、図６に示したように、第一シール層１２と第二シール層１０３とが、一体となってＬ字の断面を形成するように備えられる構造とした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、第二シール層１０３を、第二ガス拡散層２２上を紙面上方側に、第一シール層１２を越えて所定の位置（例えば、シール枠１４の位置）まで形成してもよい。この場合には、隙間４４に燃料ガスが漏れる可能性が殆どなくなり、更に効果的に燃料ガスを利用することができる。
【００９０】
実施の形態３．
［実施の形態３の燃料電池の構成］
図７は、実施の形態３の燃料電池の構造を説明するための図である。図７は、実施の形態３の燃料電池の断面をアノード側から見た図である。実施の形態３は、前述した実施の形態１および実施の形態２と概ね同一の構造を有しており、第二シール層の構造のみが相違する。また、特に説明しない限り、図７でアノード側の構造として説明した事項は、紙面の裏面側に位置するカソード側でも同様に適用されるものとする。
【００９１】
図７において中央に位置する第二ガス拡散層１０に対して、紙面の裏面側には、第一ガス拡散層２２、ＭＥＡ２０、そして更にカソード側の構造が、順次積層されている。この積層構造は、実施の形態１および実施の形態２において既に述べているため、実施の形態３では説明を省略する。
【００９２】
第二ガス拡散層１０の周辺には、シール枠１４が備えられる。そして、寸法公差などに起因して、第二ガス拡散層１０の端面とシール枠１４との間に隙間４４が生じる。  実施の形態３の燃料電池は、第二ガス拡散層１０の紙面上方側に、第一シール層１２（実施の形態１参照）および第二シール層２１３を備えている。
【００９３】
第二シール層２１３は、実施の形態１の第二シール層１３および実施の形態２の第二シール層１０３と同様に、第二ガス拡散層１０とその紙面裏面側に備えられる第一ガス拡散層２２との界面に設けられる。従って、本来、第二シール層２１３は紙面表側からは目視できないが、図７では便宜的に第二ガス拡散層１０を透視することにより、第二シール層２１３の位置を図示している。
【００９４】
第二シール層２１３は、第二ガス拡散層１０の端面から所定の幅を有するように形成される。そして、端面の端側（紙面の左右側）に行くほど幅が大きく（Ｌ１）、端面の中央側に行くほど幅が小さく（Ｌ２）なるように形成される。Ｌ１は、実施の形態１で示した第二シール層１３の幅Ｌと同等とすることができる。なお、第二シール層２１３は、実施の形態１の第二シール層１３および実施の形態２の第二シール層１０３と同様に、非通気性の層であり、導電性を有する。
【００９５】
［実施の形態３の燃料電池の特徴］
実施の形態１で述べたように、隙間４４へ燃料ガスが漏れた場合、そのガスは隙間４４を通って、ガス供給口１６側から、ガス排出口１８側へと流れる。このとき、隙間４４を流通する過程において、ガスには圧力損失が生じる。
【００９６】
隙間４４内において長い距離を流れるほど、ガスに生じる圧力損失は大きくなる。従って、流通の過程において、紙面中央側のガス供給口１６近傍で漏れたガスが受ける圧力損失は、紙面左右側に近いガス供給口１６近傍で漏れたガスが受ける圧力損失よりも、大きくなる。その結果、紙面左右側で隙間４４に漏れたガスは比較的流れやすく、紙面中央側で漏れたガスは比較的流れにくくなる。
【００９７】
隙間４４の紙面中央側では、漏れたガスが流れ難いので、第二ガス拡散層１０から隙間４４へのガス流れが停滞する。これに対し、隙間４４の紙面左右端側では、漏れたガスが流れ易いので、第二ガス拡散層１０から更にガスが漏れ出しやすい。そこで、実施の形態３では、このようなガスの漏れ易さの分布に対応させるように、第二シール層２１３を形成している。即ち、ガス漏れが多い位置では第二シール層２１３の幅を大きく（Ｌ１）、ガス漏れが少ない位置では当該幅を小さく（Ｌ２）している。このようにすることで、実施の形態３の構造では、ガス供給口１６近傍での、隙間４４へのガスの漏れ易さをほぼ均等にすることができる。
【００９８】
ガス漏れの量が場所によって大きく異なると、第二ガス拡散層１０内部において、燃料ガスの分布に大きな偏りが生じる可能性がある。この場合には、燃料ガスが第二ガス拡散層１０内に均一に行き渡らずに、発電能力を十分に発揮できなくなる恐れがある。実施の形態３では、このような燃料ガスの不均一な分布の発生を抑制することができるため、ガス漏れが生じた場合でも、燃料ガスを第二ガス拡散層１０内に均一に行き渡らせることができ、燃料電池内の発電分布に偏りが生じるのを避けることができる。
【００９９】
また、実施の形態３では、ガス供給口１６側の各位置において、ガスの漏れ易さに対応して第二シール層２１３の幅が定められている。即ち、ガス漏れ防止の効果を、各々の位置で必要なだけ得られるような構成としている。このようにすることで、第二シール層２１３を、必要な幅だけ形成することができる。よって、実施の形態１のように全ての幅を均一に形成した（図１参照）場合に比して、第二ガス拡散層１０と第一ガス拡散層２２との界面における、第二シール層２１３が形成される領域を少なくすることができる。
【０１００】
第二ガス拡散層１０と第一ガス拡散層２２との接触面が多ければ、第一ガス拡散層２２上の、より広い領域に対して燃料ガスが供給される。これにより、第一ガス拡散層２２からの燃料ガスが、ＭＥＡ２０上の、より広い領域に対して供給される。従って、ガス漏れの抑制を達成しつつ、実施の形態１に比して、燃料電池内部の発電領域（反応有効面積）を大きくし、効率よく発電を行うことができる。
【０１０１】
なお、実施の形態３と、実施の形態１および実施の形態２とを組み合わせて利用することができる。なお、上述した実施の形態３においては、シール枠１４が、前記第５の発明の「シール枠」に、第一シール層１２が、「第一シール層」に、第二シール層２１３が、「第二シール層」にそれぞれ相当する。
【０１０２】
実施の形態４．
［実施の形態４の燃料電池の構成］
図８は、実施の形態４の燃料電池の構造を説明するための図である。図８は、実施の形態４の燃料電池の断面をアノード側から見た図である。実施の形態４は、前述した実施の形態３と概ね同一の構造を有している。実施の形態４の燃料電池においては、第二ガス拡散層１０のガス排出口１８側に、第一シール層２６２と第二シール層２６３が備えられる。
【０１０３】
第一シール層２６２は、ガス排出口１８側の第二ガス拡散層１０の端面をシールする。また、第二シール層２６３は、第二ガス拡散層１０とその紙面裏面側に備えられる第一ガス拡散層２２との界面に設けられる。図８では、実施の形態３の第二シール層２１３（図７参照）と同様に、第二シール層２６３を、便宜的に第二ガス拡散層１０を透視して図示している。
【０１０４】
ガス排気口１８側の積層構造は、実施の形態１および実施の形態２のガス供給口１６側と同様の積層構造である（図２または図６参照）。このような構造によれば、隙間４４から第二ガス拡散層１０へと侵入したのちガス排出口１８から流出するガスの流れを抑制することができる。
【０１０５】
［実施の形態４の燃料電池の特徴］
実施の形態３で述べたように、隙間４４を流通する燃料ガスには圧力損失が生じる。よって、ガス排出口１８側においても、隙間４４の位置によって圧力が異なる。具体的には、隙間４４内のガスは、ガス排出口１８側の紙面左右端側では比較的高い圧力で存在する。
【０１０６】
それに対し、ガス排出口１８側の隙間４４内のガスは、紙面中央側では、圧力損失の影響を受けるため比較的低い圧力で存在する。隙間４４から第二ガス拡散層１０へのガスの流れ込み量は、隙間４４の各々の位置における、ガスの圧力に比例する。従って、このガスの流れ込み量は、隙間４４の左右端側で多く、中央側にいくほど少なくなり易い。
【０１０７】
そこで、実施の形態４では、ガス排出口１８側にシール層を設け、ガスの流れ込み量の分布に合わせて、第二シール層２６３の幅を、ガス排出口１８の端側で大きく（Ｌ３）、中央側で幅が小さく（Ｌ４）なるように形成する。
【０１０８】
このようにすることで、ガス排出口１８近傍のそれぞれの位置において、上述したガスの流れ込み量を均一化できる。これにより、前述したガスの流れが生じた場合であっても、第二ガス拡散層１０内部の燃料ガスの分布を概ね均一に保つことができ、燃料電池内の発電分布に偏りが生じるのを避けることができる。
【０１０９】
また、第二シール層２６３は、各々の場所でのガスの流れを抑制するために必要な幅だけ形成される。このため、発電に寄与しないガスの流れを抑制しつつ、実施の形態３と同様に燃料電池内部の発電領域（反応有効面積）を大きくし、効率よく発電を行うことができる。
【０１１０】
なお、上述した実施の形態４においては、第一シール層２６２が、前記第６の発明における「第一シール層」に、第二シール層２６３が、前記第６の発明における「第二シール層」にそれぞれ相当する。また、ガス排出口１８が、前記第６の発明における「ガス排出口」に、シール枠１４が、「シール枠」にそれぞれ相当する。なお、実施の形態４と、実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３とを組み合わせて利用することができる。
【０１１１】
実施の形態５．
［実施の形態５の燃料電池の構成］
図９は、実施の形態５の燃料電池を示す図である。図９は、実施の形態４の燃料電池の断面を、アノード側から見た図に相当する。実施の形態５においては、第二ガス拡散層１０のガス供給口１６からガス排出口１８に向かう方向に平行な第二ガス拡散層１０の端面（図１における、第二ガス拡散層１０の左右側の端面）に、第三シール層２８２が備えられる。
【０１１２】
また、第二ガス拡散層１０と第一ガス拡散層２２との界面に、この第三シール層２８２が備えられる端面から内側へ、第四シール層２８３が備えられる。図９では、図７の第二シール層２１３と同様に、便宜的に第二ガス拡散層１０を透視して第四シール層２８３を図示している。
【０１１３】
なお、実施の形態５は、実施の形態３および実施の形態４で述べたシール層も備えている。即ち、第二ガス拡散層１０の、ガス供給口１６側とガス排出口１８側にも、それぞれシール層が備えられている。図５では、便宜的に、第三シール層２８２および第四シール層２８３のみを図示している。
【０１１４】
［実施の形態５の燃料電池の特徴］
このような構造では、端面の第三シール層２８２と第四シール層２８３とにより、第二ガス拡散層１０の左右側の端面をシールすることとしている。従って、これらの位置において、第二ガス拡散層１０から隙間４４へ燃料ガスが漏れるのを防止し、燃料ガスを効果的に利用することができる。
【０１１５】
さらに、実施の形態５では、第二ガス拡散層１０における圧力損失を考慮して、第四シール層２８３の、端面からの幅を定めている。すなわち、この幅を、ガス供給口１６に近い位置では相対的に大きく（Ｌ５）する。そして、第二ガス拡散層１０を流通し、圧力損失を受けて燃料ガスの圧力が低下する位置、すなわちガス排出口１８に近い位置では相対的に小さく（Ｌ６）形成する。これにより、燃料ガスの圧力が高く、ガスが漏れ易い位置ほど、高いガス漏れ防止の効果が得られる構造とすることができる。
【０１１６】
このようにすることで、ガス漏れが生じる場合であっても、第二ガス拡散層１０内部の燃料ガスの分布を概ね均一に保つことができ、燃料電池内の発電分布に偏りが生じるのを避けることができる。
【０１１７】
また、上記の構造によれば、第二ガス拡散層１０から隙間４４へのガス漏れを抑制するために必要な幅だけ、第四シール層２８３を形成している。このため、隙間４４へのガス漏れの抑制を達成しつつ、燃料電池内部の発電領域（反応有効面積）を大きくし、効率よく発電を行うことができる。
【０１１８】
なお、上述した実施の形態５においては、第二ガス拡散層１０のガス供給口１６側の端面（紙面上方側の端面）が前記第７の発明における「第一の端面」に、第二ガス拡散層１０のガス排出口１８側の端面（紙面下方側の端面）が「第二の端面」にそれぞれ相当する。そして、第二ガス拡散層１０の紙面左右側の端面が、前記第７の発明における「第三の端面」に相当する。また、第三シール層２８２が、前記第７の発明における「第三シール層」に、第四シール層２８３が、前記第７の発明における「第四シール層」にそれぞれ相当する。
【０１１９】
なお、実施の形態５は、第三シール層と第四シール層に加え、実施の形態３および実施の形態４で述べたシール層をも同時に備える構造とした。しかし、本発明はこれに限られるものではない。例えば、実施の形態５と、実施の形態３または実施の形態４のいずれかとを組み合わせた構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の実施の形態１の燃料電池の断面図である。
【図２】実施の形態１の燃料電池の図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】実施の形態１の燃料電池の効果を説明するための比較例を示す図である。
【図４】実施の形態１の燃料電池の効果を説明するための比較例を示す図である。
【図５】実施の形態１の燃料電池の効果を説明するための比較例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２の燃料電池の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３の燃料電池の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４の燃料電池の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５の燃料電池の断面図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  第二ガス拡散層
１２、３２、２６２  第一シール層
１３、３３、１０３、１３３、２１３、２６３  第二シール層
１４  シール枠
１６  ガス供給口
１８  ガス排出口
２０  ＭＥＡ
２２、２４  第一ガス拡散層
４０、４２  セパレータ
４４、４６  隙間
２８２  第三シール層
２８３  第四シール層
【図１】
2007323851.tif 000003
【図２】
2007323851.tif 000004
【図３】
2007323851.tif 000005
【図４】
2007323851.tif 000006
【図５】
2007323851.tif 000007
【図６】
2007323851.tif 000008
【図７】
2007323851.tif 000009
【図８】
2007323851.tif 000010
【図９】
2007323851.tif 000011